Tým vědců z Číny a Rakouska teleportoval tříúrovňové kvantové stavy, které jsou také známé jako kutrity. Výsledky studie jsou publikovány v časopise Physical Review Letters. (Foto: Pixabay)

Poprvé se vědcům podařilo takový experiment úspěšně provést. Fyzici dokázali, že kutrity mají jedinečnou příležitost existovat v několika stavech najednou.

Až dosud vědci dokázali teleportovat pouze qubity – dvojnásobné kvantové bity informací. Standardní bit diskutovaný hlavně ve výpočetních vědách má pouze nulovou nebo jednu hodnotu. Qubit zase má oba významy.

Nový experiment prokázal existenci kutritu, který má kromě hodnot „nula“ a „jeden“ hodnotu „dva“. Kromě toho mohou tyto buňky existovat ve třech stavech najednou.

Kvantová teleportace je schopnost přenášet vlastnosti jedné částice na druhou částici. K tomu musí jedna nebo několik cest současně projít fotonem.

Ještě v 90. letech vědci prokázali teoretickou možnost víceúrovňové kvantové teleportace. Kvantové buňky jsou kódovány v možných cestách, kterými může foton cestovat.

Ve studii představené rakouskými a čínskými vědci byl foton současně umístěn ve všech třech optických vláknech. Jádrem kvantové teleportace je tzv. Bellova báze, která je založena na principu fungování víceúčelového děliče světelných částic.

Dělič řídí fotony prostřednictvím několika vstupů a výstupů, které spojují všechna optická vlákna.

Vědci také použili pomocné fotony, které také přešly do vícecestného děliče a mohly vytvářet překážky jiným částicím světla.

Experiment ukázal, že kvantové informace lze přenášet z jedné částice na druhou na dálku bez jejich fyzické interakce. Kromě toho se tato koncepce navíc neomezuje na tři stavy a teoreticky se může rozšířit na libovolný počet kvantových stavů.

Objev čínských a rakouských vědců rozšíří možnosti kvantových počítačů. Díky víceúrovňovým kvantovým systémům bude možné přenášet více informací.

Před dvěma lety bylo zjištěno, že se vědcům podařilo předat informaci zakódovanou v částicích světla prostřednictvím kvantové teleportace na vzdálenost 30 kilometrů. Výsledky experimentu byly popsány ve dvou článcích zveřejněných v časopise Nature Photonics.

Zdroj:  journals.aps.org